Агровходы и биоконтроль
Биопрепараты для силосования
Биохимия силосования: гомоферментативные молочнокислые бактерии и падение pH, останавливающее клостридий, и обмен потерь сухого вещества на аэробную стабильность у Lactobacillus buchneri.
Силосование — консервирование влажного корма подкислением в анаэробных условиях. Скошенная масса продолжает дышать, пока в закрытой траншее не кончится кислород; дальше начинается брожение, и вопрос лишь в том, кто именно будет бродить. Эпифитные молочнокислые бактерии сбраживают водорастворимые углеводы корма до молочной кислоты, pH падает, и при достаточно низком значении вся остальная микрофлора останавливается. Если сахара мало, кислота нарабатывается медленно или буферность массы съедает эффект, размножаются клостридии — прежде всего Clostridium tyrobutyricum, — сбраживающие молочную кислоту до масляной и расщепляющие белок до аминов и аммиака. Такой силос теряет энергию и протеин, а споры клостридий проходят через корову в молоко и вызывают позднее вспучивание твёрдых сыров.
Почему инокулянт здесь работает
Это редкий для микробных препаратов случай, когда внесённый штамм действительно приживается, и причина структурная: его вносят не в почву с устоявшимся сообществом, а в свежую растительную массу, где ниша только что освободилась — кислород исчез, конкурентов почти нет, субстрата избыток. Порядок внесения — около 10⁵ КОЕ на грамм свежей массы — подобран так, чтобы численность внесённого штамма с самого начала превосходила эпифитную популяцию, которая на растении непостоянна и часто мала.
Гомоферментативные бактерии — Lactiplantibacillus plantarum (прежнее название Lactobacillus plantarum), Pediococcus, Enterococcus faecium — ведут гликолиз до двух молекул лактата на гексозу без выделения CO₂. Это самый эффективный путь: быстрое подкисление, минимальные потери сухого вещества, лучшая сохранность протеина. Целевой pH зависит от сухого вещества и буферности сырья: кукуруза с её сахарами уходит ниже четырёх легко, бобовые травы с высокой буферной ёмкостью требуют предварительного подвяливания, иначе нужного значения не достичь никаким инокулянтом.
Обмен, который делает Lactobacillus buchneri
Хорошо законсервированный силос неустойчив на воздухе. При вскрытии траншеи дрожжи, способные усваивать лактат, окисляют накопленную кислоту, pH поднимается, масса разогревается, следом идут плесени и микотоксины. Гетероферментативный Lentilactobacillus buchneri решает именно эту задачу и делает это необычным способом: в анаэробных условиях он медленно превращает уже образовавшуюся молочную кислоту в уксусную и 1,2-пропандиол. Уксусная кислота подавляет дрожжи гораздо сильнее молочной, и вскрытый силос держится на воздухе дни вместо часов.
Плата явная и её не обойти: превращение лактата в ацетат идёт с выделением CO₂, то есть с потерей сухого вещества, а конечный pH оказывается выше, чем у чисто гомоферментативного брожения. Работает препарат медленно — эффект развивается за недели, поэтому короткое хранение его не окупает. Отсюда и разделение продуктов: гомоферментативный штамм — когда важна сохранность и корм скармливается быстро; buchneri или смесь — когда траншея вскрывается постепенно в тёплое время. В ЕС такие препараты проходят как технологические кормовые добавки функциональной группы «консерванты силоса» по Регламенту (ЕС) № 1831/2003 с оценкой EFSA по каждому штамму.